天然產(chǎn)物化學(xué)-生物堿-PPT課件

1、天然藥物化學(xué) 一、概述十九世紀(jì)德國(guó)學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片中分離出嗎啡堿(morphine) 現(xiàn)從自然界中分離得到約10000種 全國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)品大全中收載的藥物及其制劑達(dá)六十余種 植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活性如：一、概述 鴉片中的嗎啡鎮(zhèn)痛作用 麻黃中的麻黃堿止喘作用 長(zhǎng)春花中的長(zhǎng)春堿抗癌活性 黃連中的小檗堿抗菌消炎作用 山莨菪堿抗中毒性休克作用 生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究為合成藥物提供了線索，如：一、概述 植物古柯中的有效成分古柯堿（cocaine）雖有很強(qiáng)的局部麻醉作用，但是毒性較大，久用容易成癮普魯卡因 procaine (合成品)局麻藥古柯堿 cocaine （可卡因）指天然

2、產(chǎn)的一類含氮的有機(jī)化合物； 多數(shù)具有堿性且能和酸結(jié)合生成鹽； 大部分為雜環(huán)化合物且氮原子在雜環(huán)內(nèi)； 多數(shù)有較強(qiáng)的生理活性。一、概述分布 存在于一百多個(gè)科中如：豆科、茄科、防己科、罌粟科、毛茛科等植物中。 生物堿的定義 一、概述1.游離堿：堿性極弱，以游離堿的形式存在。 2.成 鹽：有機(jī)酸有：檸檬酸、酒石酸等；特殊的酸類：烏頭酸、綠原酸等；無機(jī)酸：硫酸、鹽酸等。 3.苷 類：以苷的形式存在于植物中； 4.酯 類：多種吲哚類生物堿分子中的羧基，常以甲酯形式存在。 5.N-氧化物：植物體中的氮氧化物約一百余種。存在形式 一、概述命名規(guī)則 1. 類型的命名 基核的化學(xué)結(jié)構(gòu)，如吡啶、喹啉、萜類等； 以來

3、源植物命名，如石蒜科生物堿等。 2.單體成分的命名 以植物來源的屬、種的名稱命名；如 一葉萩堿 也有以生理活性或藥效命名，如：?jiǎn)岱?使睡眠) 以人名命名的；如：pelletierine一、概述分類方法 1.按植物來源分類； 如：石蒜生物堿，長(zhǎng)春花生物堿； 2.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類； 如：異喹啉生物堿、甾體生物堿； 3.按生源結(jié)合化學(xué)分類； 如：來源于鳥氨酸的吡咯生物堿。本 章 內(nèi) 容 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二、分類有機(jī)胺類 氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。 ephedrine pseudoephedrine 麻黃堿麻黃堿通過激動(dòng)受體,加快心率,增加收縮力。麻黃堿及偽麻黃堿均有升高血壓、增加心輸出量的作用。麻黃堿

4、興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng),增加大鼠自發(fā)活動(dòng)次數(shù)。偽麻黃堿與解熱、鎮(zhèn)痛及抗炎藥配伍, 作為抗感冒藥在臨床應(yīng)用。二、分類吡咯衍生物 由吡咯或四氫吡咯衍生的生物堿。 重要的分：簡(jiǎn)單的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又稱雙稠吡咯啶） 吲哚里西啶衍生物。二、分類吡咯衍生物 簡(jiǎn)單的吡咯衍生物紅古豆堿 cuscohygrine 紅古豆苦杏仁酸酯 （無活性）（有活性）似阿托品藥物 的散瞳等作用二、分類吡咯衍生物野百合堿 monocrotaline （有抗癌活性）吡咯里西啶 吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物二、分類吡咯衍生物 吲哚里西啶（indolizidine）衍生物吲哚里西啶 indolizidine一

5、葉萩堿 securinine二、分類吡啶衍生物 由吡啶或六氫吡啶衍生的生物堿。 分：簡(jiǎn)單吡啶衍生物、喹諾里西啶（quinolizidine）二、分類吡啶衍生物actinidinericininecytisine二、分類吡啶衍生物matrineoxymatrine二、分類莨菪烷（tropane）衍生物 由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。 分：顛茄生物堿（belladonna alkaloids） 古柯生物堿（coca alkaloids）二、分類 莨菪堿是由莨菪醇（tuopine）與莨菪酸（tuopic acid）縮合而生成的酯：莨菪醇 莨菪酸 莨菪堿（阿托品）+ 縮合二、分類喹啉衍生物喜樹堿 ca

6、mptothecine治白血病和直腸癌內(nèi)酯結(jié)構(gòu)堿化開環(huán)成鹽溶于水二、分類原小檗堿型 protoberberine 小檗堿（黃連素） berberine藥根堿 jatrorrhizine 小檗堿、藥根堿是黃連、黃柏中的有效成分二、分類 原小檗堿型四氫黃連堿 tetrahydrocoptisine延胡索乙素Corydalis B二、分類嗎啡烷型嗎啡烷 morphinane嗎啡堿 morphine青藤堿 sinomenine本 章 內(nèi) 容 三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì) （一）一般性質(zhì) 1.形態(tài)多為結(jié)晶固體，少為粉末；有熔點(diǎn)。 少數(shù)常溫下液體（多不含氧，若含多成酯鍵）毒藜?jí)A dl-anabasine菸堿

7、 nicotine檳榔堿 arecoline三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì) 2.顏色多為無色或白色，少數(shù)有色。三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì)3.味 覺多具苦味。 4.揮發(fā)性多無揮發(fā)性，少數(shù)具揮發(fā)性。 5.旋光性多為左旋光性。 有的產(chǎn)生變旋現(xiàn)象。 如：菸堿 中性溶液左旋光性 酸性溶液右旋光性 多數(shù)左旋體呈顯著生理活性。三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì) *酸、堿均為1%。 6.溶解度 (1)游離堿 類別 極性 溶解性 H2O CHCl3 H+ OH- 非酚性 較弱 脂溶性 + + 季銨堿 強(qiáng) 水溶性 + + + 氮氧化物 半極性 中等水溶 + + + 兩性: Ar-OH 較弱 脂溶性 + + + -COOH 強(qiáng)

8、 水溶性 + + +三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì) 6.溶解度 (1)游離堿 少數(shù)酚性堿，由于各種原因而導(dǎo)致不溶堿水中。 如：三、理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì) 6.溶解度 (2)成鹽 多易溶于水，不溶或難溶有機(jī)溶劑。 含氧酸鹽的水溶性往往較大。 與大分子有機(jī)酸所形成的鹽水溶性差 與小分子有機(jī)酸或無機(jī)酸成鹽水溶性較好。 三、理化性質(zhì)（二）堿性 （二）堿性 1.堿性的來源 2.堿性強(qiáng)弱的表示方法三、理化性質(zhì)（二）堿性 2.堿性強(qiáng)弱的表示方法 三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （1）雜化方式三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （2）電子效應(yīng)連接供電基團(tuán)則使堿性增強(qiáng)。 三、理化性質(zhì)（二

9、）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （2）電子效應(yīng)ABab三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （2）電子效應(yīng)氮原子附近若有吸電基團(tuán)，堿性減弱。 三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （2）電子效應(yīng)氮原子孤電子對(duì)處于P共軛體系時(shí)，堿性減弱。 三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 （4）分子內(nèi)氫鍵 若能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵，可使堿性增強(qiáng)。 （指成鹽時(shí)接受的質(zhì)子能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵） 三、理化性質(zhì)（二）堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素 堿性強(qiáng)弱：三、理化性質(zhì) （五）沉淀反應(yīng) 用途： 鑒別試管、TLC或PPC顯色劑； 提取分離檢查是否提取完全。 主要內(nèi)容： 1.沉淀試劑 2.

10、反應(yīng)原理 3.反應(yīng)條件 4.結(jié)果判斷三、理化性質(zhì) （五）沉淀反應(yīng) 1.沉淀試劑 金屬鹽類 碘-碘化鉀（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化鉍鉀（Dragendoff）BiI3KI 紅棕色沉淀 碘化汞鉀（Mayer試劑）HgI22KI 類白色沉淀 若加過量試劑，沉淀又被溶解 氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黃色晶形沉淀 三、理化性質(zhì) （五）沉淀反應(yīng) 1.沉淀試劑 酸類硅鎢酸(Bertrand試劑)SiO212WO3 乳白色 酚酸類苦味酸(Hager試劑) 2,4,6-三硝基苯酚黃色 復(fù)鹽 雷氏銨鹽(Ammoniumreineckate) 硫氰酸鉻銨試劑 生成難溶

11、性復(fù)鹽 紫紅色 三、理化性質(zhì) （五）沉淀反應(yīng) 3.沉淀反應(yīng)條件 （1）通常在酸性水溶液中生物堿成鹽狀態(tài)下進(jìn)行； （若在堿性條件下則試劑本身將產(chǎn)生沉淀） （2）在稀醇或脂溶性溶液中時(shí)，含水量50%； （當(dāng)醇含量50%時(shí)可使沉淀溶解） （3）沉淀試劑不易加入多量。 （如：過量的碘化汞鉀可使產(chǎn)生的沉淀溶解） 三、理化性質(zhì) （五）沉淀反應(yīng) 4.結(jié)果的判斷 （1）鑒別時(shí)每種Alk需采用三種以上沉淀試劑； （沉淀試劑對(duì)各種Alk的靈敏度不同） （2）直接對(duì)中藥酸提液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，則 陽性結(jié)果不能判定Alk的存在 陰性結(jié)果可判斷無Alk存在 氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖、鞣質(zhì)等 + 沉淀試劑沉淀 三、理化性質(zhì) 常規(guī)

12、提純方法（排除水溶性成分的干擾） 中草藥水提液CHCl3H2O H+/H2OOH- / CHCl3萃取H2O CHCl3氨基酸、蛋白質(zhì) 多糖、鞣質(zhì)等三、理化性質(zhì) （六）顯色反應(yīng) Labat反應(yīng) 5%沒食子酸的醇溶液 具有亞甲二氧基結(jié)構(gòu)呈翠綠色 Vitali反應(yīng) 發(fā)煙硝酸和苛性堿醇溶液 結(jié)構(gòu)中有芐氫存在則呈陽性反應(yīng) 深紫暗紅最后顏色消失三、理化性質(zhì) （一）一般性質(zhì) （二）堿性 （三）成鹽 （四）涉及氮原子的氧化 （五）沉淀反應(yīng) （六）顯色反應(yīng) 本 章 內(nèi) 容 四、提取分離 （一）提取 1.酸水提取法 （離子交換樹脂法、沉淀法） 2.醇類溶劑提取法 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法 四、提取分離（

13、一）提取 1.酸水提取法：冷提法（滲漉法、冷浸法） 酸性水0.1% 1%H2SO4、HCl、HOAc等生藥H+/H2O藥渣Alk OH-/H2OH+/H2OOH-弱堿及雜質(zhì)親水性Alk四、提取分離（一）提取 1.酸水提取法 此法缺點(diǎn)： 提取液體積較大（濃縮困難） 提取液中水溶性雜質(zhì)多 解決方法： （1）離子交換樹脂法 （2）沉淀法四、提取分離（一）提取 1.酸水提取法 （1）離子交換樹脂法四、提取分離（一）提取 1.酸水提取法 （2）沉淀法 酸提堿沉法藥 材沉 淀H2OH+/H2O提??；加堿堿化水溶性Alk、雜質(zhì)不溶或難溶性Alk四、提取分離（一）提取 1.酸水提取法 （2）沉淀法 鹽析法：適

14、用中等弱堿。黃藤1%H2SO4水溶液H2O沉淀堿化至pH=9；加NaCl達(dá)飽和掌葉防已堿四、提取分離（一）提取 2.醇類溶劑提取法 生 藥H+ / H2O藥 渣醇 液OH-/H2O醇或酸性醇揮醇；加酸水 堿性較弱的堿親水性AlkCHCl3沉 淀AlkOH-/H2O CHCl3四、提取分離（一）提取 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法生 藥殘 渣CHCl3CHCl3H+/H2O 堿化（如NH4OH）（使Alk游離） 滲濾（或浸漬）（如CHCl3等）H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀 親水性Alk堿性較弱的Alk四、提取分離 （一）提取 1.酸水提取法 2.醇類溶劑提取法 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法 （二）分離 溶解性重結(jié)晶法 堿性強(qiáng)弱pH梯度萃取 色譜法四、提取分離 （二）分離生物堿的分離系統(tǒng)分離特定分離多用于基礎(chǔ)研究側(cè)重于生產(chǎn)實(shí)用總 堿單體Alk的分離類別 指酸堿性強(qiáng)弱部位 指極性不同依據(jù)Alk的理化性質(zhì)四、提取分離（二）分離